就是利用了進化論的這個特點。照理說,HIV病毒既然能變異出對付一種藥物的新種,為什麼不能變異出同時對付三種藥物的變種呢?從進化的角度看,這就等於讓老虎“碰巧”同時進化出槍身、彈夾和子彈,然後組合成一把機關槍!很顯然這種事發生的機率是很小的,僅僅進化出“槍身”的HIV造不出“機關槍”,對付不了另外兩種抗艾滋藥。
進化論這一認死理的特點還表現在其他很多方面。讓我們試著用進化論分析一個看似簡單的問題:溫血動物的血為什麼總是熱的?
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眾所周知,大部分鳥類和哺|乳動物都屬於溫血動物,不管環境溫度如何變化,它們的體溫總是維持在一個很小的範圍內。冷血動物就沒有這個本事,它們的體溫只能隨著環境溫度的變化而變化,天氣冷了它們的血也會隨著變冷。
溫血動物的這個特點到底有什麼好處?通常的說法是,體溫恆定的動物能夠永遠保持活動能力,一年四季都可以出去捕食。於是有人推測說,最先進化出恆溫機制的是小型食肉動物,因為它們最需要保持體溫。這個說法看似合理,但卻經不起推敲。據統計,動物的體溫每升高10℃,其新陳代謝的速率就會提高一倍。一般情況下,溫血動物的進食量是同等重量冷血動物的5?10倍。由此可見,維持高體溫需要付出高昂的代價,不一定就划算。
另外,很多冷血動物進化出了更為靈活的機制來對付這個難題。比如,劍魚在捕獵時會選擇性地把眼睛和大腦的溫度升高;很多種類的蜜蜂在起飛前都會快速地扇動翅膀,迅速提高翅膀肌肉的溫度;某些蜂鳥和蝙蝠會在晚上不活動的時候進入蟄伏期,體溫顯著降低以節約能量。上述這些動物的成功說明,維持體溫恆定並不一定就是動物們保持活性的唯一選擇。
就在去年,荷蘭生態學院(Netherlands Institute of Ecology)的馬塞爾?克拉森(Marcel Klaassen)博士和巴特?諾萊特(Bart Nolet)博士在《生態學通訊》雜誌上發表了一篇論文,提出了一個新的理論。他們認為,體溫恆定機制的進化與氮元素的代謝有關。
氮元素對於生命的重要性是不容置疑的。蛋白質、DNA和RNA分子都含有大量的氮元素,如果食物中缺乏氮,生命的發育和新陳代謝就會受到抑制。從食物的角度來講,大部分綠葉植物都有一個顯而易見的缺點:缺氮。植物中的有機碳含量要遠多於氮,假設一隻兔子每天吃一籃子綠葉就能攝取到足夠多的碳水化合物,但這籃葉子所提供的氮元素只能讓它獲得每日需要量的1/5,怎麼辦?
“最好的解決辦法就是每天吃五籃子葉子。”克拉森博士說,“然後把剩下的四籃子葉子燒掉。”
這裡的“燒”就是代謝的意思,即透過氧化反應,把葉子裡所含的碳水化合物變成二氧化碳和水,同時產生能量。既然這隻兔子每天都要多吃四籃子碳水化合物,多出來的能量就只能變成熱量,用來維持高體溫。
這個解釋看起來很“笨”,對吧?為什麼兔子們不能進化出一種更加高效的辦法,比如選擇性地吸收葉子裡的氮,而把其餘的碳水化合物透過糞便的方式排出體外呢?這個方法看似很經濟,但反而需要專門進化出一整套選擇性吸收氮元素的機制,這並不是一件容易的事情。另外,這樣做的結果就是每天還要多排洩很多廢物。相比之下,把多餘的碳水化合物一“燒”了之,產生的二氧化碳只要喘口氣就可以很容易地排掉了。
去年還有一項新發現有助於解釋恆溫機制的進化。原來,溫血動物在胚胎髮育初期並不具備恆溫能力,當胚胎髮育到一定階段時,似乎某個開關被開啟了,胚胎立刻就具有了這個能力。來自澳大利亞悉尼